a. Vai trò của khoa học và công nghệ đôĩ vôi xã hội tri thức Khoa học và công nghệ luôn là đòn bẩy phát triển của mọi xã hội. Trong xã hội tri thức, vai trò của khoa học và công nghệ lại càng quan trọng hơn bao giò hết. Hiện tại người ta (chẳng hạn UNESCO) đang nói đến cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba diễn ra vào thế kỷ XX, xuất hiện cùng vối sự bùng nổ của các ngành công nghệ cao, đặc biệt là vào nửa cuối của thế kỷ XX, khi một loạt công nghệ mới ra đời như công nghệ vi điện tử, máy tính, quang điện tử, lade, vật liệu mới, hạt nhân, gen, tê bào,... Sự phát triển
bùng nổ của các công nghệ cao này cũng chính là đặc trưng của cuộc cách mạng khoa học và công nghệ mói, cuộc cách m ạng khoa học và công nghệ hiện đại ở thế kỷ XXh
Theo nhóm tác giả Đặng Hữu, khái niệm “công nghệ cao” chỉ mới xuất hiện từ những năm 70-80 của thế kỷ XX, khi một loạt công nghệ mới ra đời làm xoá nhoà ranh giới giữa khoa học và công nghệ. Tức là công nghệ cao là những công nghệ dựa vào những thành tựu khoa học mới nhất với hàm lượng tri thức và hàm lượng khoa học, sáng tạo cao nhất. Nghĩa là trong những hoạt động sản xuất dựa vào các công nghệ mối, thì chi phí cho nguyên liệu của một đơn vỊ thành phẩm sẽ giảm đi rất ngoạn mục. Ví dụ vào thập niên 1920, chi phí cho nguyên liệu và năng lượng của một chiếc xe hơi chiếm tới 60% tổng chi phí sản xuất. Đến thập niên 1980, chi phí vật chất cho một cụm vi mạch bán dẫn chỉ chiếm 2% so với 98% chi phí cho phần trí tuệ. Dây cáp đồng của thập niên 1980 có hàm lượng nguyên liệu và nhiên liệu gần 80%, còn trong dây cáp điện thoại bằng sỢi thuỷ tinh thập niên 1990 hàm lượng đó chỉ chiếm 10%. Vậy mà dây cáp đồng chỉ chuyển tải được một trang thông tin một giây, trong khi đó dây cáp quang có thể chuyển tải đưỢc hàng vạn tập sách một giây^.
Nhóm tác giả Đặng Hữu cũng nhắc đến bốn công nghệ chính trong thời đại cách mạng khoa học - công nghệ mới.
Đó là công nghệ sinh học; công nghệ vật liệu; công nghệ năng lượng; và công nghệ thông tin.
1, 2. Đặng Hữu (Chủ biên): Phát triển kinh t ế tri thức - Rút ngắn quả trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, Sđd, tr. 18, 18-20.
(i). C ô n g n g h ệ s in h h ọ c
Kỹ thuật then chốt quyết định sự ra đời của công nghệ sinh học hiện đại là kỹ thuật ADN tái tổ hỢp và công nghệ gen. Việc nghiên cứu gen của động thực vật đã mở ra khả năng tạo được các giống cây trồng và vật nuôi cho năng suất và chất lượng cao. Với sự trỢ giúp của các ngành khoa học hiện đại khác, ngành di truyền học của thế kỷ XXI vẫn không ngừng phát triển nhanh chóng để cải tiến các công nghệ sinh học. Cho đến ngày 13-4-2003, các nhà khoa học quốc tế ra tuyên bố là họ đã giải mã được toàn bộ bản đồ bộ gen người. Đây là thành tựu vô cùng quan trọng của ngành di truyền học. Phát kiến khoa học này đã làm cho công nghệ gen phát triển mạnh mẽ hơn bao giò hết. Nó mở ra triển vọng cho việc chữa bệnh không dùng thuốc, đem lại hy vọng cho những người mắc các căn bệnh hiểm nghèo mà các loại thuốc Tây y và Đông y không chữa được. Nó đưỢc coi là một trong những phát kiến vĩ đại nhất của thế kỷ XX và có ý nghĩa quan trọng hơn cả việc phát minh ra vắc-xin và thuốc kháng sinh penicillin. Như vậy, trên cơ sở ứng dụng những tiến bộ khoa học tiên tiến, công nghệ sinh học ngày nay đã tạo ra những thay đổi to lớn cho cuộc sống con người, nó cũng làm thay đổi cả cơ cấu của nền kinh tế, tạo ra nhiều việc làm mới cho người dân. Rất nhiều giốhg cây trồng và vật' nuôi đã được tạo ra bằng công nghệ biến đổi gen. Những giông cây có năng suất cao đang đem lại hy vọng cho khả năng nuôi sông toàn thể hành tinh, khi mà dân sô" thê giới đang có nguy cơ gia tăng đến mức báo động.
Công nghệ nhân bản vô tính ra đời làm cho chúng ta có hy
vọng phục hồi được những động vật qúy hiếm đang có nguy cơ bị tiệt chủng. Có thể nói, công nghệ sinh học đang mở ra một thế giối sinh vật mới cho loài người.
(ii). C ô n g n g h ệ vật liệ u
Công nghệ vật liệu đang có những bưốc bứt phá ngoạn mục nhờ có các thành tựu của vật lý học và hoá học hiện đại. Một loạt những loại vật liệu mới ra đòi với những tính năng vuợt xa các loại vật liệu cũ. Những loại vật liệu cũ cũng đưỢc chê biến theo những phương pháp mối nên đã có đưỢc những tính năng mới hơn hẳn so với những tính năng truốc đây của chúng. Trong s ố các loại vật liệu mối chúng ta phải kể đến loại vật liệu composite, vật liệu siêu dẫn và đặc biệt là vật liệu sản xuất bằng công nghệ nano (gọi tắt là vật liệu nano).
Vật liệu nano là kết quả của một ngành khoa học mối là khoa học nano (một phân ngành của vật lý học lượng tử và hoá học lượng tử), sở dĩ có tên gọi nano là vì ngành khoa học này nghiên cứu và can thiệp vào các vật liệu ở quy mô
nguyên tử hay phân tử. Quy mô này tương ứng vối kích thưốc từ vài nanômét đến vài trăm nanômét (1 nanômét (hay 1 nm) = 1 phần tỷ m (hay 1 phần triệu mm)). Chữ
“nano” trong tiếng Anh ở đây có xuất xứ từ tiếng Hy Lạp
“nanos”, có nghĩa là “tí hon, bé xíu”. Khoa học nano phát hiện ra rằng cấu trúc của vật liệu khi đạt tối quy mô nano (siêu nhỏ) thì vật liệu đó sẽ có những tính chất và tính năng mới, khác hẳn với những tính chất và tính năng của vật liệu khi ở dạng nguyên thể. Đó là vì mỗi tính chất của vật chất đều liên quan đến một kích thưóc nhất định, và khi cấu
trúc của vật chất bị thu nhỏ dưới kích thước đó thì tính chất tương ứng cũng thay đổi. Ví dụ, khi người ta kích thích một chấm lượng tử (tiếng Anh; quantum dot, [QD]) làm cho nó càng nhỏ đi thì năng lượng và cường độ phát sáng của nó càng tăng. Ngoài ra, người ta còn phát hiện ra rằng tỷ trọng đóng gói của cấu trúc vật liệu càng cao thì nó càng hoạt động nhanh hơn và tiêu ít năng lượng hơn. Từ đó công nghệ nano ra đời để chế tạo các loại vật liệu vi cấu trúc nhưng lại có những tính năng rất hiệu quả, được dùng đặc biệt để sản xuâT các chip điện tử. Người ta còn tính toán rằng những ô’ng cácbon nano có thể đưỢc dùng để chế tạo ra một loại vật liệu mới nhẹ hơn thép 7 lần, nhưng cường độ chịu lực lại lớn hơn 400 lần. Trong tương lai, nó có thể đưỢc sử dụng cho các ngành chế tạo máy, chế tạo các loại máy móc tí hon, rôbốt và máy tính tí hon... Nó tạo đưỢc mối quan tâm đặc biệt cho ngành y học, có khả năng cho phép con người trong tương lai tiếp cận được vối những bộ phận sâu và xa của cơ thể mà không cần đến dao kéo, không cần đại phẫu thuật.
Như vậy, công nghệ nano đang mở ra triển vọng to lớn cho các ngành công nghệ cao. Rõ ràng, hàm lượng tri thức trong các loại vật liệu mới đang ngày càng gia tăng, góp phần thúc đẩy nền kinh tế tri thức và phát triển một xã hội tri thức bển vững.
(iii). C ô n g n g h ệ n ả n g l ư ợ n g
Công nghệ năng lượng cũng đang đưỢc đổi mối để đáp ứng nhu cầu năng lượng đang ngày càng gia tăng trước tốc độ phát triển vô cùng nhanh chóng của nền văn minh hiện đại. Hiện nay loài người mối chỉ sử dụng chủ yếu các nguồn
nhiên liệu hoá thạch. Nhưng chúng ta biết rằng nguồn nhiên liệu hoá thạch là nguồn dự trữ năng lượng mặt tròi có được từ vật chất hữu cơ. Nó phải mất hàng tỷ năm mới hình thành được, vậy mà con người, mặc dù mới chỉ sử dụng nguồn di sản năng lượng to lớn này trong vòng vài trăm năm nay, mà có vẻ như đã làm cho nó cạn kiệt trông thấy.
Cho đến đầu thế kỷ XXI này, công tác thăm dò địa chất đã được cải thiện đến mức hầu hết những mỏ dự trữ nhiên liệu hoá thạch có khả năng khai thác của toàn cầu đã được xác định. Người ta bắt đầu lo lắng rằng, với mức tăng khai thác dầu mỏ trung bình hằng năm của thê kỷ XX là 4,5%
(từ 300 triệu thùng vào năm 1900 đến 24,5 tỷ thùng vào năm 2000 (theo Deffeyes, 2001))\ thì nguồn dự trữ năng lượng hoá thạch này chẳng mấy chốc mà cạn kiệt. So sánh với mức tăng dân sô" thế giới từ một tỷ người vào năm 1859, là năm mà “đại tá Drake” phát hiện ra mỏ dầu đầu tiên có khả năng khai thác đưỢc tại thị tran Titusville thuộc bang Pennsylvania của Hoa Kỳ, đến con sô" hơn 7 tỷ người hiện nay, và đến con sô" ước tính khiêm tốn là 9,1 tỷ người vào năm 2100, thì chúng ta sẽ thấy khả năng cung cấp nguồn lực của dầu mỏ cho sự phát triển của các thế hệ tương lai trở nên mong manh như thê’ nào. Chính vì vậy mà nhiệm vụ của khoa học và công nghệ hiện đại là phải tìm ra các
1. Xem I. Anthony Cassils (Viện Dân sô' Canada): “Overpopulation, Sustainable Development, and Security: Developing an Integrated Strategy” (“Dân số quá đông <hay ‘nạn nhân mãn’>, phát triển bền vững và an ninh; Triển khai một chiến lược hỢp nhất”), Population and Environment, danuary 2004, Vol. 25, no. 3, tr. 183-184.
nguồn nhiên liệu mới để bổ sung và dần thay thế cho các nguồn nhiên liệu cũ, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng đang ngày càng gia tăng theo cấp sô" nhân trong công cuộc phát triển nhanh chóng như hiện nay. Đây chính là nhiệm vụ nặng nề của ngành công nghệ năng lượng hiện đại.
Trước tình hình nói trên, các nước trên thế giới bắt đầu tìm đến nguồn năng lượng nguyên tử. Ngay từ sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ lần thứ nhất năm 1973, các nước phương Tây bắt đầu phát triển mạnh các nhà máy điện nguyên tử. Từ đó người ta càng nhận thức được tầm quan trọng của năng lượng nguyên tử. Hội nghị năng lượng thế giới lần thứ 14 ở Canada năm 1989, với 93 nước tham gia cùng với 25 tổ chức quốic tế, đã khẳng định; “Loài người sẽ không thể giải quyết được vấn đề năng lượng nếu không phát triển năng lượng hạt nhân”*. Cho đến cuôl thế kỷ XX, thế giới đã có khoảng 30 nước và vùng lãnh thổ có nhà máy điện nguyên tử với 430 lò phản ứng, tổng công suất là 340 triệu kW, chiếm 16,7% tổng khôi lượng điện toàn cầu. Hoa Kỳ có 109 lò phản ứng, với công suất 99 triệu kW; Pháp có 57 lò với 60 triệu kW; Nhật Bản có 48 lò với 38 triệu kW;
Hàn Quốc có 9 lò với 7,2 triệu kW; Đài Loan có 6 lò với 4,9 triệu kW, An Độ có 9 lò với 1,6 triệu kW^.
Rõ ràng, năng lượng hạt nhân là loại công nghệ đòi hòi hàm lượng tri thức rất cao. Tuy nhiên, nó lại có nguy cơ mất
1. Trích theo Đặng Hữu (Chủ biên): Phát triển kinh tếtri thức - Rút ngắn quá trình công nghiệp hóa, hiện dại hóa, Sđd, tr. 38.
2. Xem: Đặng Hữu (Chủ biên): Phát triển kinh t ế tri thức - Rút ngắn quá trình công nghiệp hóa, hiện dại hóa, Sđd, tr. 38.
an toàn rất lón. Đặc biệt là sau thảm hoạ nhà máy điện nguyên tử Chernobyl năm 1986 và một sô" tai nạn rò rỉ hạt nhân, nhiều nưốc đã lo ngại trong việc sử dụng năng lượng hạt nhân. Chẳng hạn năm 2000, chính phủ nước Đức đã quyết định rằng từ năm 2003 đến năm 2032, nưóc Đức sẽ đóng cửa nhà máy điện hạt nhân cuối cùng trong tổng số 19 nhà máy điện hạt nhân của nước này'.
Đê khắc phục nguy cơ thảm hoạ, các nhà khoa học đang tập trung mối quan tâm vào nl^ững công nghệ hạt nhân an toàn và sạch, ví dụ như áp dụng công nghệ của Carlo Rubbia, nhà khoa học người Italia làm việc tại trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu, người đã được giải thưởng Nobel năm 1984. Công nghệ của ông là “khuếch đại năng lượng”, giữ cho phản ứng nhiệt hạch luôn xảy ra dưới mức nhiệt độ tới hạn, bảo đảm an toàn không để xảy ra vụ nổ, trong khi đó nhiên liệu lại đưỢc tận dụng triệt để, hầu như không có phế thải. Đây là hưống phát triển mối của công nghệ hạt nhân, nó đáp ứng tiêu chí an toàn, sạch và không gây ô nhiễm môi trường.
Một công nghệ hạt nhân sạch và cho công suất cao nữa là công nghệ nhiệt hạch. Với sự thành công áp dụng công nghệ này trong tương lai, vấn đề năng lượng phục vụ phát triển sẽ đưỢc giải quyết đáng kể.
Một sô" công nghệ năng lượng mói cũng đang được các nhà khoa học đầu tư phát triển để tận dụng một nguồn năng lượng dồi dào của thiên nhiên mà cho đến nay vẫn
1. Xem Nguyên Văn Dân; Biên niên sử th ế giới, Nxb. Khoa học xã hội, Hà Nội, 2004, tr. 1093-1094, 1142.
chưa được khai thác thoả đáng; công nghệ năng lượng mặt tròi và công nghệ năng lượng sức gió. Vối những nỗ lực của các nhà khoa học trên khắp thê giới, trong tương lai không xa, công nghệ năng lượng mặt trời và sức gió sẽ giúp cho loài người cải thiện đáng kể nhu cầu vể điện.
Cuôì cùng phải kể đến công nghệ năng lượng sinh học.
Đây là loại năng lượng vào loại sạch nhất và giúp cho việc hoàn tất khâu tiêu thụ của loài người trong quá trình sinh sốhg và phát triển. Nguyên liệu chính của nó là rác thải, mùn cưa, phân gia súc. Việc sử dụng sinh khôi làm năng lượng sẽ giúp làm giảm lượng chất thải và giảm phát khí thải COg, qua đó hạn chế sự ấm lên toàn cầu, giúp cho việc bảo vệ môi trường. Trên thế giới, nhiều nước hiện đang mở rộng xu thế sử dụng năng lượng gas và điện sinh học, ví dụ như Thụy Điển có khôi lượng năng lượng sinh học chiếm 16%, ở Mỹ là 3%. Nhò khả năng “dọn sạch môi trường” của nó, công nghệ sinh học hiện đang được nhiều nưốc quan tâm.
(iv). C ô n g n g h ệ t h ô n g tin
Công nghệ thông tin là công nghệ mới nhất hiện nay và là loại công nghệ đặc trưng nhất góp phần làm hình thành và phát triển xã hội thông tin và xã hội tri thức. Trong thời đại ngày nay, trước yêu cầu chia sẻ tri thức của xã hội thông tin và tri thức, công nghệ thông tin luôn gắn chặt vối công nghệ truyền thông, vì thế hiện tại người ta nói nhiều đến công nghệ truyền thông, và vì thê khi nói đến công nghệ thông tin, người ta thường gắn nó với truyền thông để gọi là công nghệ thông tin và truyền thông. Công nghệ thông tin và truyền thông là kết quả ứng dụng của các lý thuyết thuộc
nhiều ngành khoa học khác nhau, trong đó quan trọng nhất là ngành điều khiển học, tin học và lý thuyết truyền thông.
Tuy nhiên, cách gọi tắt công nghệ thông tin cũng khá phổ biến ở nhiều nước và ở cả Việt Nam.
Chẳng hạn ở Việt Nam, khái niệm công nghệ thông tin được hiểu và định nghĩa như trong Nghị quyết sô" 49/CP của Chính phủ ký ngày 4-8-1993 vê phát triển công nghệ thông tin như sau; “Công nghệ thông tin là tập hỢp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kỹ thuật hiện đại - chủ yếu là kỹ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội”. (Wikipedia tiếng Việt).
Còn nhóm tác giả Đặng Hữu thì định nghĩa: “Công nghệ thông tin là hệ thông các tri thức và phương pháp khoa học, các kỹ thuật, công cụ và phương tiện hiện đại, các giải pháp công nghệ,... được sử dụng để thu thập, lưu trữ, xử lý, sản xuất, xuất bản, phát hành và truyền thông tin nhằm giúp con người nhận thức, tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên thông tin vào mọi lĩnh vực hoạt động của con người”’. Và vẫn theo nhóm tác giả này thì công nghệ thông tin có các chức năng quan trọng như sán g tạo (nghiên cứu, thiết kế, giáo dục, đào tạo,...); truyền tải thông tin (phát hành, mạng internet, xuất bản, phát thanh - truyền hình, phương tiện thông tin đại chúng (đúng ra là
1. Đặng Hữu (Chủ biên): Phắt triển kinh t ế tri thức - Rút ngắn quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, Sđd, tr. 41.